Untersuchungen zur Rückhaltefähigkeit trennender Schutzeinrichtungen an ortsfesten Schleifmaschinen gegenüber wegfliegenden Schleifkörperbruchstücken

Status:

abgeschlossen 01/2011

Zielsetzung:

Trennende Schutzeinrichtungen an ortsfesten Schleifmaschinen müssen so beschaffen sein, dass sie die bei einem Schleifkörperbruch auftretenden energiereichen Bruchstücke im Arbeitsraum zurückhalten. Das technische Regelwerk einschließlich der aktuellen europäischen Sicherheitsnorm EN 13218 enthält weder praxisnahe Angaben zur Erreichung dieses Schutzziels noch ein praxisgerechtes Verfahren zur Prüfung der trennenden Schutzeinrichtungen.

Aktivitäten/Methoden:

In dem Projekt wurde die Rückhaltefähigkeit von Stahlblech und Polycarbonat als typischen Werkstoffen für trennende Schutzeinrichtungen durch Berstversuche mit realen Schleifscheiben ermittelt. Ein spezieller Prüfstand erlaubte es, die Schleifscheiben gezielt bei bestimmten Drehzahlen zum Bruch zu bringen. Im Anschluss hieran wurden die aufgetretenen Schäden dokumentiert und anhand von Hochgeschwindigkeitsfilmaufnahmen den verschiedenen Bruchstücken zugeordnet.

Ergebnisse:

Die durchgeführten Versuche zeigen, dass die beim Bruch entstehenden Schleifscheibenbruchstücke in vielfältiger Weise mit ihrer Querschnittsfläche, Umfangsfläche oder Bohrungsseite auf trennende Schutzeinrichtungen aufprallen können. Diese unterschiedlichen Aufprallsituationen bestimmen in hohem Maße die Rückhaltefähigkeit. Ungeachtet dieser grundsätzlichen Problematik lassen sich aus den Berstversuchen praktisch verwertbare Anhaltswerte für die Rückhaltefähigkeit von Stahlblech und Polycarbonat ableiten. Die so erhaltenen Wanddicken liegen deutlich unterhalb den Wanddickenangaben nach EN 13218, die unrealistisch hoch sind.
Die Berstversuche mit realen Schleifscheiben bestätigen von der Tendenz her die Ergebnisse früherer Beschussversuche mit zylindrischen Projektilen definierter Geometrie aus unterschiedlichen Schleifscheibenkeramiken. In diesen Versuchen zeigte sich z. B. eine Zunahme der Rückhaltefähigkeit mit abnehmender Projektilfestigkeit und steigendem Projektildurchmesser. Eine unmittelbare Vergleichbarkeit zwischen Ergebnissen aus einem Berstversuch und einem Beschussversuch besteht wegen der unterschiedlichen kinematischen und energetischen Verhältnisse aber nicht. Nach den vorliegenden Ergebnissen liefert der Beschussversuch zum Teil deutlich zu hohe Werte für die Rückhaltefähigkeit. Für die Auslegung der trennenden Schutzeinrichtungen an ortsfesten Schleifmaschinen sollte man deshalb die Ergebnisse von Berstversuchen heranziehen. Dies wird bei der anstehenden Überarbeit der EN 13218 berücksichtigt.

Stand: